部编版（2016）初中语文七年级下册第二单元综合性学习导学案(3).doc

教学课题必修二7-8机械能守恒定律学习目标： 1掌握什么是机械能，理解物体动能和势能的相互转化2理解机械能守恒定律，能在具体问题中判定机械能是否守恒3能用机械能守恒定律分析生活和生产中的有关问题重点：理解机械能守恒定律，能在具体问题中判定机械能是否守恒.难点：机械能守恒定律条件的理解。自主学习，质疑交流【积极行动，我能行！】一、动能与势能的相互转化1动能与势能的相互转化(1)转化条件：只有重力或弹力做功(2)转化特点：做正功时，势能向动能转化；做负功时，动能向势能转化(3)重力势能、弹性势能和动能统称为机械能2思考：利用橡皮代替小球，动手做一做教材上的“演示”实验(1)小球(橡皮)的受力情况如何？(2)各力做功情况如何？小球(橡皮)的动能和势能如何变化？(3)这个实验说明了什么问题？答：(1)小球在摆动过程中受重力和线的拉力作用(2)拉力和速度方向总是保持垂直，对小球不做功，只有重力对小球做功小球在摆动过程中重力势能和动能在不断相互转化(3)在摆动过程中，小球总能回到原来的高度，可见，重力势能和动能的总和不变二、机械能守恒定律阅读教材“机械能守恒定律”部分，回答下列问题1动能和势能的相互转化是否存在某种定量的关系呢？上述各运动过程中，物体的机械能是否变化呢？(1)质量为m的物体自由下落过程中，经过高度h1处速度为v1，下落至高度h2处速度为v2，不计空气阻力，分析由h1下落到h2过程中机械能的变化答：根据动能定理，有：mvmvWG下落过程中重力对物体做功，重力做功在数值上等于物体重力势能的变化量取地面为参考平面，有WGmgh1mgh2由以上两式可以得到mvmvmgh1mgh2移项得mvmgh2mvgmgh1.即物体在下落过程中，其机械能保持不变(2)如图甲所示，物体沿光滑曲面滑下，途经A、B两点物体在A、B两点的机械能有何关系？答：物体由A到B，重力做的功WGmg(h1h2)由动能定理WGmvmv得mvmgh2mvmgh1.2归纳：机械能守恒定律(1)内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以互相转化，而总的机械能保持不变(2)守恒定律表达式Ek2Ek1Ep1Ep2，即EkEpEk2Ep2Ek1Ep2E2E1(3)守恒条件：只有重力或弹力做功3思考：在以下两种条件下机械能是否守恒？(1)只受重力(2)只有重力做功并说明两种条件含义是否相同答：两种条件下机械能均守恒，但两种条件的含义不同只有重力做功时物体可能只受重力，也可能还受其他力，但其他力都不做功，或其他力做功的代数和为0.合作探究，展示反馈【融洽合作，我收获！】探究一机械能是否守恒的判定1机械能守恒的条件是只有重力或弹力做功2一个物体所受合外力为零，或者合外力不为零，但合外力做功为零，其机械能守恒吗？答：不一定守恒机械能守恒的条件不是合外力等于零，更不是合外力做的功等于零例如，水平飞来的子弹打入静止在光滑水平面上的木块内的过程中，对于子弹和木块组成的系统，合外力的功及合外力都是零，但系统在克服内部阻力做功，将部分机械能转化为内能，机械能减少 下列关于机械能是否守恒的叙述，正确的是(B)A做匀速直线运动的物体机械能一定守恒B做变速运动的物体机械能可能守恒C外力对物体做功为零时，机械能一定守恒D若只有重力对物体做功，物体的机械能也可能不守恒练1关于机械能守恒，下列说法中正确的是(D)A物体做匀速运动，其机械能一定守恒B物体所受合力不为零，其机械能一定不守恒C物体所受合力做功不为零，其机械能一定不守恒D物体沿竖直方向向下做加速度为5 m/s2的匀加速运动，其机械能减少探究二机械能守恒定律的应用 如图所示，质量m50 kg的跳水运动员从距水面高h10 m的跳台上以v05 m/s的速度斜向上起跳，最终落入水中若忽略运动员的身高，不计空气阻力，g取10 m/s2，求：(1)运动员在跳台上时具有的重力势能(以水面为参考平面)；(2)运动员起跳时的动能；(3)运动员入水时的速度大小答案：(1)5 000 J(2)625 J(3)15 m/s练2(多选)如图所示，在地面上以速度v0抛出一质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面上若以地面为零势能参考平面，且不计空气阻力，则下列说法正确的是( BCD )A物体落到海平面时重力势能为mghB重力对物体做的功为mghC物体落到海平面上时动能为mvmghD物体落到海平面上时机械能为mv归纳总结，训练检测【大胆尝试，我成功！】课堂小结：一、机械能守恒的条件1对机械能守恒条件的理解(1)物体只受重力，只发生动能和重力势能的相互转化，如自由落体运动、抛体运动等(2)只有弹力做功，只发生动能和弹性势能的相互转化如在光滑水平面上运动的物体碰到一个弹簧，和弹簧相互作用的过程中，对物体和弹簧组成的系统来说，机械能守恒(3)物体既受重力，又受弹力，重力和弹力都做功，发生动能、弹性势能、重力势能的相互转化，如自由下落的物体落到竖直的弹簧上和弹簧相互作用的过程中，对物体和弹簧组成的系统来说，机械能守恒(4)除受重力或弹力外，还受其他力，但其他力不做功，或其他力做功的代数和为零如物体在沿斜面的拉力F的作用下沿斜面向下运动，若拉力的大小与摩擦力的大小相等，则在此运动过程中，其机械能守恒二、机械能守恒定律的表达式1守恒观点初态机械能等于末态机械能，即Ek1Ep1Ek2Ep2.2转化或转移观点(1)动能(或势能)的减少量等于势能(或动能)的增加量，即Ek1Ek2Ep2Ep1.(2)一个物体机械能的减少(或增加)量等于其他物体机械能的增加(或减少)量，即EA1EA2EB2EB1.训练检测：1下列运动过程满足机械能守恒的是(C)A电梯匀速下降过程B起重机吊起重物过程C物体做自由落体运动过程D考虑阻力条件下，滑雪者沿斜面下滑过程2如图所示，桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高H处自由落下，不计空气阻力，以桌面为参考平面，则小球落到地面前瞬间的机械能为(C)A0BmghCmgHDmg(Hh)3两物体质量之比为13，它们距离地面高度之比也为13，让它们自由下落，它们落地时的